合成氨工业是重要的化工工业，传统合成氨的方法是N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=92.4kJ．mol-1．影响

Question

合成氨工业是重要的化工工业，传统合成氨的方法是N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H=92.4kJ．mol-1．影响合成氨工业生产效率的因素主要有温度、压强、催化剂、原料气配比和气体在装置中的流速．（1）该反应放热，升高温度对反应转化率不利，但工业生产中通常在420-500℃条件下进行该反应，其理由是______．（2）图1是压强和原料气配比对反应转化率影响研究结果，图中揭示的规律有：______；______．（3）图2是反应转化率与温度关系图，阅读图中信息，说明为什么实际生产中气体在装置中的流速是影响转化率的重要因素？______（4）2001年希腊科学家利用电解反应合成氨取得成功，实验装置如图3，固体介质能传导H+，则钯电极A是电解池的______极（填“阳”或“阴”），该极上的电极反应式是______．（5）有研究表明在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3：2N2+6H2O?4NH3+3O2，若N2（g）+3H2O（1）=2NH3（g）+32O2（g）△H=+765.2kJ?mol-1则反应2N2（g）+6H2O（l）?4NH3（g）+3O2（g）的△H=______kJ?mol-1．

Answer 1

（1）该反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，但温度越高反应速率越快，到达平衡所需时间越短，缩短生产周期，故答案为：提高反应速率，缩短生产周期；
（2）根据图表知，压强移动，氨气的转化率越大，根据配料气配比比知，其值约等于3时其转化率最高，
故答案为：压强越大，转化率越高；原料气配比约等于3时转化率最高；
（3）实际生产为连续生产，合成塔内反应体系未达到平衡即排出塔外时，气体流速影响反应物的反应时间，从而影响反应转化率，
故答案为：实际生产为连续生产，合成塔内反应体系未达平衡即排出塔外，气体流速影响反应物在反应塔内停留时间，从而影响反应转化率；
（4）根据图知，阴极上氮气得电子和氢离子反应生成氨气，所以钯电极为阴极，其电极反应式为N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃，
故答案为：阴；N₂+6e^-+6H⁺=2NH₃；
（5）N₂（g）+3H₂O（1）=2NH₃（g）+

3

2

O₂（g）△H=+765.2kJ?mol^-1，则2N₂（g）+6H₂O（l）?4NH₃（g）+3O₂（g）的△H=（+765.2kJ?mol^-1）×2=+1530.0kJ．mol^-1，
故答案为：+1530.0．